焊接冶金第二章

1、焊接原理及工艺第二章 焊接材料办公室：304主讲人：上官芸娟010203焊条焊剂焊丝焊接材料焊接材料0201焊 条PART ONE2.1 焊条的分类1.1 焊条的分类1 1、结构钢焊条、结构钢焊条 结构钢和低合金钢结构钢和低合金钢2 2、钼和铬钼耐热钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条 珠光体耐热钢和马氏体耐热钢珠光体耐热钢和马氏体耐热钢3 3、不锈钢焊条、不锈钢焊条 不锈钢和热强钢不锈钢和热强钢 铬不锈钢和铬镍不锈钢焊条铬不锈钢和铬镍不锈钢焊条4 4、堆焊焊条、堆焊焊条 堆焊耐磨、耐蚀等特征要求堆焊耐磨、耐蚀等特征要求5 5、低温钢焊条、低温钢焊条 低温下工作的构件低温下工作的构件6 6、铸铁焊条、铸

2、铁焊条 焊补铸铁构件焊补铸铁构件 7 7、镍及镍合金焊条、镍及镍合金焊条 镍及高镍合金，异种金属焊接及堆焊镍及高镍合金，异种金属焊接及堆焊8 8、铜及铜合金焊条、铜及铜合金焊条 9 9、铝及铝合金焊条、铝及铝合金焊条1010、特殊用途焊条、特殊用途焊条 水下焊接、水下切割等水下焊接、水下切割等 （一）按焊条的用途分为（一）按焊条的用途分为1.1 焊条的分类（三）按焊接熔渣的碱度分（三）按焊接熔渣的碱度分1 1、酸性焊条、酸性焊条 含有较多酸性氧化物，氧化性强，外观成形美观、波含有较多酸性氧化物，氧化性强，外观成形美观、波纹细密，可采用交、直流焊接，典型的纹细密，可采用交、直流焊接，典型的E43

3、03E4303（J422J422）2 2、碱性焊条、碱性焊条 含有较多碱性氧化物，降低含含有较多碱性氧化物，降低含H H量，低氢焊条。焊接性能量，低氢焊条。焊接性能好，耐冲击，重要结构。典型的好，耐冲击，重要结构。典型的E5015E5015（J507J507） （二）按焊条药皮的类型分（二）按焊条药皮的类型分氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条和盐基型焊条等纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条和盐基型焊条等。1.1 焊条的分类1.2 焊条的型号与牌号(一一)型号型号E Exxxxxxxx

4、后缀字母后缀字母元素符号元素符号焊条焊条熔敷金属抗熔敷金属抗拉强度最小拉强度最小值值焊接电流的种类及药皮类型焊接电流的种类及药皮类型熔敷金属化熔敷金属化学成分分类学成分分类代号代号附加化学成附加化学成分的元素符分的元素符号号，表示全位置焊，表示全位置焊表示手工焊及平角焊表示手工焊及平角焊表示立向下焊表示立向下焊E E 4343 1 1 5 5表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接表示焊条适合于全位置焊接表示焊条适合于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度的最小值为表示熔敷金属抗拉强度的最小值为424MPa424MPa表示焊条表示焊条1.2 焊条的型号与牌号（二

5、）焊条的牌号（二）焊条的牌号l 焊条牌号是根据焊条主要用途及性能特点对焊条产品具体焊条牌号是根据焊条主要用途及性能特点对焊条产品具体命名。命名。J 50 7低氢型药皮，直流低氢型药皮，直流焊缝金属抗拉强度不低于焊缝金属抗拉强度不低于490MPa结构钢焊条结构钢焊条按照国标按照国标GB/T5117-95，它，它应符合应符合E5015型焊条要求。型焊条要求。焊条有特殊性能和用途的，在牌号后面加注起主要作用的元素或主焊条有特殊性能和用途的，在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的拼音字母要用途的拼音字母(一般不超过二个一般不超过二个)，如，如J507MoV、J507CuP。 牌号后面加注牌号后面加

6、注各字母符号各字母符号含义含义焊条牌号中第焊条牌号中第三位数字含意三位数字含意1.3 焊条的组成（一）焊芯（一）焊芯 填充金属。含碳量要低。填充金属。含碳量要低。成分控制比一般钢更严格。成分控制比一般钢更严格。 选用低碳钢焊丝作为焊芯，牌号为选用低碳钢焊丝作为焊芯，牌号为H08A或或“H08E”。 A-优优质钢；质钢；“E”-特级钢，对硫、磷限量更严格。特级钢，对硫、磷限量更严格。焊芯作用：焊芯作用：电极：电极：导电产生电弧，把电能转换成热能；导电产生电弧，把电能转换成热能；填充金属：填充金属：与液体母材金属熔合形成焊缝，同时调整焊缝与液体母材金属熔合形成焊缝，同时调整焊缝中合金元素成分中合金

7、元素成分. .1.3 焊条的组成焊芯中各种常见合金元素的作用：焊芯中各种常见合金元素的作用：C C：钢中的主要合金元素。当含碳量增加时，钢的强度硬度明钢中的主要合金元素。当含碳量增加时，钢的强度硬度明显地增加，而塑性降低，钢的焊接性大大恶化，引起较大的显地增加，而塑性降低，钢的焊接性大大恶化，引起较大的飞溅和气孔，飞溅和气孔，且对焊接裂纹的敏感明显的增加。且对焊接裂纹的敏感明显的增加。MnMn：合金剂：合金剂，随着锰含量的增加，钢的强度和韧性增加。锰与，随着锰含量的增加，钢的强度和韧性增加。锰与硫化合生成硫化合生成MnMn2 2S S作为熔渣覆盖要金属表面，从而抑制硫的有作为熔渣覆盖要金属表面

8、，从而抑制硫的有害作用。同时，锰还有很好的脱氧作用。害作用。同时，锰还有很好的脱氧作用。SiSi：在焊接过程中极易氧化成在焊接过程中极易氧化成SiOSiO2 2, ,从而使焊缝中含有多量的从而使焊缝中含有多量的夹物，严重时会引起热裂纹。夹物，严重时会引起热裂纹。 S S、P P：是有害元素，会引起裂纹和气孔，应严格控制含量。是有害元素，会引起裂纹和气孔，应严格控制含量。1.3 焊条的组成（二）焊条药皮（二）焊条药皮 1 1、作用、作用 （1 1）保护作用）保护作用 药皮熔化药皮熔化形成熔渣、气体形成熔渣、气体保护熔滴、熔池和焊接区、保护熔滴、熔池和焊接区、隔离空气隔离空气防止氮气等有害气体进入

9、焊缝防止氮气等有害气体进入焊缝 （2 2）冶金作用）冶金作用药皮的组成物质发生冶金反应药皮的组成物质发生冶金反应去除有害杂质，保护或添去除有害杂质，保护或添加有益合金元素加有益合金元素提高焊缝抗气孔性和抗裂性提高焊缝抗气孔性和抗裂性焊缝满足焊缝满足使用要求使用要求 （3 3）使焊条具有良好的工艺性能）使焊条具有良好的工艺性能 使电弧容易引燃、稳定的连续燃烧，焊接飞溅小，焊缝成形使电弧容易引燃、稳定的连续燃烧，焊接飞溅小，焊缝成形美观，易于脱渣，适宜于各种空间位置的焊接施工等。美观，易于脱渣，适宜于各种空间位置的焊接施工等。 1.3 焊条的组成药皮类型代号药皮类型代号药皮类型名称药皮类型名称药皮

10、类型代号药皮类型代号药皮类型名称药皮类型名称0000特殊型特殊型1818铁粉低氢型铁粉低氢型0101钛铁矿型钛铁矿型2020高氧化铁型高氧化铁型0303钛钙型钛钙型2222氧化铁型氧化铁型1010高纤维素钠型高纤维素钠型2323铁粉钛钙型铁粉钛钙型1111高纤维素钾型高纤维素钾型2424铁粉钛型铁粉钛型1212高钛钠型高钛钠型2727铁粉氧化铁型铁粉氧化铁型1313高钛钾型高钛钾型2828铁粉低氢型铁粉低氢型1515低氢钠型低氢钠型4848铁粉低氢型铁粉低氢型1616低氢钾型低氢钾型- - -2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 1.3 焊条的组成2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 （1

11、 1）氧化钛型，简称钛型）氧化钛型，简称钛型。药皮中加入药皮中加入35%35%以上以上TiOTiO2 2和相当和相当数量的硅酸盐、锰铁及有机物数量的硅酸盐、锰铁及有机物 （2 2）氧化钛钙型，简称钛钙型）氧化钛钙型，简称钛钙型。药皮中加入药皮中加入30%30%以上以上TiOTiO2 2和和20%20%以下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐、锰铁，一般不加或以下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐、锰铁，一般不加或少加有机物。少加有机物。 （3 3）钛铁矿型）钛铁矿型。药皮中加入药皮中加入30%30%以上的钛铁矿和一定数量的硅以上的钛铁矿和一定数量的硅酸盐、锰铁以及少量有机物，不加或加少量的碳酸盐。酸盐、锰铁

12、以及少量有机物，不加或加少量的碳酸盐。 （4 4）氧化铁型）氧化铁型。药皮中加入大量铁矿石和一定数量的硅酸盐、药皮中加入大量铁矿石和一定数量的硅酸盐、锰铁以及少量有机物锰铁以及少量有机物 1.3 焊条的组成2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 （5 5）纤维素型。）纤维素型。药皮中加入药皮中加入15%15%以上的有机物，一定数量的以上的有机物，一定数量的造渣物质及锰铁等。造渣物质及锰铁等。（6 6）低氢型。）低氢型。药皮中加入大量碳酸盐、萤石、铁合金以及药皮中加入大量碳酸盐、萤石、铁合金以及TiOTiO2 2等。等。（7 7）石墨型。）石墨型。药皮中加入多量石墨，以保证焊缝金属的石墨药皮中加

13、入多量石墨，以保证焊缝金属的石墨化作用。配以低碳钢芯或铸铁焊芯可用于铸铁焊条。化作用。配以低碳钢芯或铸铁焊芯可用于铸铁焊条。（8 8）盐基型。）盐基型。药皮由氟盐和氯盐组成，如药皮由氟盐和氯盐组成，如NaFNaF、KFKF、NaClNaCl、LiClLiCl、冰晶石等。主要用于铝及铝合金焊条。、冰晶石等。主要用于铝及铝合金焊条。 1.3 焊条的组成3 3、药皮原材料的种类、药皮原材料的种类 矿物类、金属及铁合金、化工产品类、有机物类矿物类、金属及铁合金、化工产品类、有机物类 4 4、药皮原材料的作用、药皮原材料的作用 （1 1）稳弧）稳弧 碳酸钾、大理石、水玻璃、长石、金红石等。碳酸钾、大理石

14、、水玻璃、长石、金红石等。（2 2）造渣）造渣 钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、云母、萤石等钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、云母、萤石等。（3 3）造气）造气 木粉、淀粉、大理石、菱苦土等。木粉、淀粉、大理石、菱苦土等。（4 4）脱氧）脱氧 锰铁、硅铁、钛铁、铝粉等。锰铁、硅铁、钛铁、铝粉等。（5 5）合金化）合金化 锰铁、硅铁、钼铁等。锰铁、硅铁、钼铁等。（6 6）粘结）粘结 钠水玻璃、钾钠水玻璃等。钠水玻璃、钾钠水玻璃等。（7 7）成形）成形 白泥、云母、钛白粉、糊精等。白泥、云母、钛白粉、糊精等。 1.4 焊条的工艺性能（一）焊接电弧的稳定性（一）焊接电弧的稳定性（二）焊缝成

15、形（二）焊缝成形（三）各种位置焊接的适应性（三）各种位置焊接的适应性（四）飞溅（四）飞溅（五）脱渣性（五）脱渣性（六）焊条熔化速度（六）焊条熔化速度 影响生产效率。影响生产效率。 焊条的熔覆系数焊条的熔覆系数 H H。（七）药皮发红（七）药皮发红 不锈钢焊条。不锈钢焊条。（八）焊接烟尘（八）焊接烟尘1.4 焊条的工艺性能焊条的选用焊条的选用等强度原则：首先考虑母材的力学性能等强度原则：首先考虑母材的力学性能; ;等性能原则：考虑焊件化学成份，工作条件等性能原则：考虑焊件化学成份，工作条件（载荷、介质、温度等）（载荷、介质、温度等）; ;等条件原则：考虑焊接的结构复杂程度和刚等条件原则：考虑焊接

16、的结构复杂程度和刚度（酸、碱性焊条）度（酸、碱性焊条）; ;另外：考虑劳动条件、生产率和经济性。另外：考虑劳动条件、生产率和经济性。1.5 典型焊条的冶金性能分析钛钙型焊条钛钙型焊条E4303 E4303 配方：配方：采用大量的金红石、大理石以及适量的云母、采用大量的金红石、大理石以及适量的云母、 长石、白泥等作为造渣、造气及稳弧剂长石、白泥等作为造渣、造气及稳弧剂 保护：保护：气渣联合保护。气渣联合保护。 钛钙型焊条的熔渣碱度钛钙型焊条的熔渣碱度 B B1 1=0.76=0.76。 焊接时的气相成分为：焊接时的气相成分为：CO50.7%CO50.7%、COCO2 25.9%5.9%、H H2

17、 237.7%37.7%、H H2 2O5.7%O5.7%。COCO和和H H2 2承担保护作用。承担保护作用。 1.5 典型焊条的冶金性能分析焊接过程的冶金反应分析焊接过程的冶金反应分析 1 1、氧化及脱氧反应、氧化及脱氧反应 （1 1）铁的氧化）铁的氧化 主要有以下途径：主要有以下途径： 1 1）电弧气氛中氧直接氧化：）电弧气氛中氧直接氧化： Fe + O = FeO + 515.76 kJ/mol Fe + O = FeO + 515.76 kJ/mol Fe + 1/2OFe + 1/2O2 2 = FeO + 26.97 kJ/mol = FeO + 26.97 kJ/mol 2 2

18、）电弧气氛中）电弧气氛中COCO2 2对铁的氧化对铁的氧化 Fe + COFe + CO2 2 = FeO + CO = FeO + CO 当温度超过当温度超过3000K3000K时，时，COCO2 2的氧化性将大于空气。的氧化性将大于空气。 温度升高温度升高反应更加剧烈反应更加剧烈 1.5 典型焊条的冶金性能分析3 3）电弧气氛中）电弧气氛中 H H2 2O(g) O(g) 对铁的氧化对铁的氧化 Fe + HFe + H2 2O(g) = FeO + HO(g) = FeO + H2 2 气相中的气相中的H H2 2O(g)O(g)不仅使金属氧化，而且可以使焊缝不仅使金属氧化，而且可以使焊缝

19、金属增氢。金属增氢。4 4）熔渣中）熔渣中SiOSiO2 2等氧化物与液态铁发生置换反应，等氧化物与液态铁发生置换反应，使铁氧化使铁氧化 （SiOSiO2 2）+2Fe = Si + 2FeO +2Fe = Si + 2FeO （FeOFeO） FeO FeO 焊缝金属的力学性能、物理化学性能变坏焊缝金属的力学性能、物理化学性能变坏 1.5 典型焊条的冶金性能分析（2 2）脱氧反应）脱氧反应 焊缝金属平均含氧量为焊缝金属平均含氧量为0.05%-0.07% 0.05%-0.07% 钛钙型焊条的脱氧反应为：钛钙型焊条的脱氧反应为： 1 1）MnMn的脱氧反应的脱氧反应 先期脱氧：先期脱氧：锰与碳酸

20、盐或高价氧化物分解出的锰与碳酸盐或高价氧化物分解出的COCO2 2 及及O O2 2发生反应。发生反应。 CaCOCaCO3 3 = CaO + CO = CaO + CO2 2 Mn + COMn + CO2 2 = MnO + CO = MnO + CO CaCOCaCO3 3 + Mn = CaO + MnO + CO + Mn = CaO + MnO + CO 同时同时 Mn + 1/2OMn + 1/2O2 2 = MnO = MnO 1.5 典型焊条的冶金性能分析沉淀脱氧：沉淀脱氧：熔滴和熔池内熔滴和熔池内 Mn + FeO = (MnOMn + FeO = (MnO）+ Fe +

21、 Fe MnO + SiOMnO + SiO2 2 = MnO = MnOSiOSiO2 2 MnO + TiOMnO + TiO2 2 = MnO = MnOTiOTiO2 2 进入熔渣进入熔渣 2 2）SiSi的脱氧反应的脱氧反应高温时高温时SiOSiO2 2还原还原向熔池中过渡向熔池中过渡Si Si 冷却过程冷却过程 Si + 2FeO = 2Fe + (SiOSi + 2FeO = 2Fe + (SiO2 2) ) * *Si(Ti)Si(Ti)脱氧时形成的脱氧产物脱氧时形成的脱氧产物SiOSiO2 2(TiO(TiO2 2) )会有一会有一部分来不及转移到熔渣中而留在焊缝金属中形成非

22、金部分来不及转移到熔渣中而留在焊缝金属中形成非金属夹杂物，从而增加焊缝金属的含氧量。属夹杂物，从而增加焊缝金属的含氧量。1.5 典型焊条的冶金性能分析3 3）碳的脱氧反应）碳的脱氧反应 熔池中：熔池中： C + FeO = Fe + CO C + FeO = Fe + CO 易于形成气孔。易于形成气孔。MnMn的作用可以抗气孔形成。的作用可以抗气孔形成。 2 2、还原反应、还原反应 2Mn + (SiO2Mn + (SiO2 2)=Si + 2(MnO) )=Si + 2(MnO) 进入焊缝进入焊缝 * *此类焊条中，可以保证焊缝足够的此类焊条中，可以保证焊缝足够的SiSi保证焊缝性能保证焊缝

23、性能1.5 典型焊条的冶金性能分析3 3、脱硫反应、脱硫反应 S S通常以通常以FeSFeS、MnSMnS的形式存在的形式存在 元素与元素与S S亲和力从大到小的顺序是：亲和力从大到小的顺序是： AlAl、CaCa、MgMg、MnMn、Fe Fe 大大小小AlAl、CaCa、MgMg易氧化，通常采用易氧化，通常采用MnMn脱硫。脱硫。FeS + Mn = Fe + MnS FeS + Mn = Fe + MnS FeS + MnO = FeO + MnS FeS + MnO = FeO + MnS * * *焊条药皮中加入焊条药皮中加入14%14%中碳锰铁中碳锰铁脱氧、脱硫脱氧、脱硫 1.5

24、典型焊条的冶金性能分析4 4、脱磷反应、脱磷反应 脱磷反应只是理论上的，实际上是很难实现的。脱磷反应只是理论上的，实际上是很难实现的。因此，在钛钙型焊条中，很难进行脱磷反应，只有因此，在钛钙型焊条中，很难进行脱磷反应，只有严格控制所用原材料的低磷量。严格控制所用原材料的低磷量。 5 5、焊缝金属合金化、焊缝金属合金化 焊芯采用焊芯采用H08AH08A钢焊芯。钢焊芯。 MnMn、SiSi、MoMo、W W、V V等需要从药皮过渡。等需要从药皮过渡。 6 6、气孔敏感性、气孔敏感性 取决于熔渣的氧化性取决于熔渣的氧化性 氧化性提高氧化性提高气孔敏感性增加气孔敏感性增加 1.6 焊条的设计了解焊条的

25、设计与制造，主要目的是为了更好地选用焊条，了解焊条的设计与制造，主要目的是为了更好地选用焊条，在制订焊接工艺时，充分考虑到焊条的特性。在制订焊接工艺时，充分考虑到焊条的特性。 （一）设计原则（一）设计原则 技术上必须满足设计任务的要求，达到各项技术技术上必须满足设计任务的要求，达到各项技术指标的规定；制造工艺上必须切实可行，经济效益要指标的规定；制造工艺上必须切实可行，经济效益要好；卫生指标要先进，达到安保要求。好；卫生指标要先进，达到安保要求。 1.6 焊条的设计（1 1）被焊母材的化学成分与力学性能指标。）被焊母材的化学成分与力学性能指标。（二）设计依据（二）设计依据 （2 2）焊件的工作

26、条件，如工作温度、工作压力）焊件的工作条件，如工作温度、工作压力以及是否有耐磨性、耐腐蚀性等特殊要求。以及是否有耐磨性、耐腐蚀性等特殊要求。（3 3）施工现场的焊接设备情况（交流焊机，直）施工现场的焊接设备情况（交流焊机，直流焊机？）以及施工的条件（如室内，室外，高流焊机？）以及施工的条件（如室内，室外，高空，水下等？）。空，水下等？）。（4 4）电焊条制造的生产工艺条件。）电焊条制造的生产工艺条件。 1.6 焊条的设计(三三)设计步骤设计步骤1 选定焊芯选定焊芯2 选定药皮类型、渣系以及药皮配方选定药皮类型、渣系以及药皮配方 具体设计程序如下：具体设计程序如下：1)根据被焊金属的使用性能要求

27、，初步拟定焊缝金属的合金根据被焊金属的使用性能要求，初步拟定焊缝金属的合金系统。系统。2)根据焊件的焊接性，修订焊缝金属的合金系统及确定焊缝根据焊件的焊接性，修订焊缝金属的合金系统及确定焊缝金属化学成分的要求。金属化学成分的要求。3) 确定药皮类型及焊条配方的渣系。确定药皮类型及焊条配方的渣系。4)估算合金元素的损失，初步确定合金剂的种类及数量，根估算合金元素的损失，初步确定合金剂的种类及数量，根据焊条的性能要求，选定药皮原材料，确定焊条药皮的初步据焊条的性能要求，选定药皮原材料，确定焊条药皮的初步配方。配方。5)通过具体试验进行配方调整。通过具体试验进行配方调整。02 焊 剂PART TWO

28、2.1 焊剂的种类焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。处理作用的一种颗粒状物质。 了解焊剂的种类、组成、性能及用途了解焊剂的种类、组成、性能及用途便于制订焊接工艺和进一步研究。便于制订焊接工艺和进一步研究。 焊剂包括：焊剂包括： 埋弧焊及电渣焊用焊剂埋弧焊及电渣焊用焊剂 气焊熔剂气焊熔剂 钎焊熔剂钎焊熔剂定义2.1 焊剂的种类 1 1 按氧化物性质按氧化物性质 酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂，酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂， 2 2 按按SiOSiO2 2含量含量 高硅焊剂、中硅焊剂和低硅焊剂。高硅焊剂、

29、中硅焊剂和低硅焊剂。 3 3 按按MnOMnO含量含量 高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂。剂。 4 4 按按CaFCaF2 2含量含量 高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂。高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂。2.1 焊剂的种类2.1 焊剂的种类焊剂的分类焊剂的分类（一）焊剂的型号（一）焊剂的型号 F F 表示埋弧焊用焊剂；表示埋弧焊用焊剂； X X1 1 表示熔敷金属拉伸性能，每类均规定了抗拉强度、屈服强度表示熔敷金属拉伸性能，每类均规定了抗拉强度、屈服强度 及伸长率三项指标；及伸长率三项指标； X X2 2 表示试样状态：表示试样状态：0 0表示焊态，表示焊态，

30、1 1表示焊后热处理状态；表示焊后热处理状态； X X3 3 表示熔敷金属冲击动表示熔敷金属冲击动27J27J的试验温度；的试验温度； X X4 4 分为分为1 1、2626，表示焊剂渣系。，表示焊剂渣系。 尾部尾部“HXXX”HXXX”表示焊接所采用焊丝牌号，按表示焊接所采用焊丝牌号，按GB/T14957-94GB/T14957-94规定。规定。2.2 焊剂的型号和牌号焊剂型号第一位数字代号焊剂型号第一位数字代号X1X1的含意的含意焊剂型号第三位数字代号焊剂型号第三位数字代号X3X3含意含意焊剂型号第四位数字代号焊剂型号第四位数字代号X4X4含意含意F5121-H08MnMoAF5121-H

31、08MnMoA低合金钢埋弧焊用焊剂采用低合金钢埋弧焊用焊剂采用H08MnMoAH08MnMoA焊丝，试样经焊后热处焊丝，试样经焊后热处理后，熔敷金属抗拉强度为理后，熔敷金属抗拉强度为480-650MPa480-650MPa，屈服强度不低于，屈服强度不低于380MPa380MPa，伸长率不低于，伸长率不低于22.022.0，在，在-20-20时冲击吸收功不小于时冲击吸收功不小于27J27J，焊剂渣系为氟碱型。，焊剂渣系为氟碱型。“HJ”HJ”埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。第一位数字表示第一位数字表示氧化锰含量；氧化锰含量；第二位数字表示第二位数字表示二氧化硅、氟化钙含量；二

32、氧化硅、氟化钙含量；第三位数字表示第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按同一类型焊剂的不同牌号，按0 0、1 1、2 2、99顺序排列。顺序排列。同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加“X”X”字。焊剂产品牌号中应标注字。焊剂产品牌号中应标注“符合符合GB-HJXXX-HXXX”GB-HJXXX-HXXX”或或“符合符合GB-FXXXX-HXXX”GB-FXXXX-HXXX”。（二）（二） 焊剂的牌号焊剂的牌号2.2 焊剂的型号和牌号熔炼焊剂牌号中数字的含意“SJ”“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂。表示埋弧焊用烧结焊剂。第一位数字

33、表示第一位数字表示焊剂熔渣的渣系；焊剂熔渣的渣系；第二位、第三位数字表示第二位、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同牌号同一渣系类型焊剂中的不同牌号的焊剂，按的焊剂，按0l0l、0202、0909顺序排列。顺序排列。烧结焊剂产品牌号中也应标注烧结焊剂产品牌号中也应标注“符合符合GB-HJXXX-HXXX”GB-HJXXX-HXXX”或或“符合符合GB-FXXXX-HXXXGB-FXXXX-HXXX。烧结焊剂牌号中第一位数字的含意烧结焊剂牌号中第一位数字的含意常用国产烧结焊剂的特点及用途常用国产烧结焊剂的特点及用途目前我国生产的焊剂大部分是熔炼焊剂，有目前我国生产的焊剂大部分是熔炼焊剂，有30

34、30余个品种，其余个品种，其中中HJ431HJ431的产量占熔炼焊剂总产量的的产量占熔炼焊剂总产量的8080左右。左右。1 1 低碳钢焊接结构常用低碳钢焊接结构常用H08AH08A或或H08MnAH08MnA焊丝，一般选用焊丝，一般选用高锰高高锰高硅焊剂硅焊剂，通过焊剂可向焊缝金属中过渡一定的，通过焊剂可向焊缝金属中过渡一定的SiSi、MnMn元素，元素，焊缝金属具有良好的综合力学性能。焊缝金属具有良好的综合力学性能。2 2 无锰、低锰或中锰焊剂时，则采用高锰焊丝无锰、低锰或中锰焊剂时，则采用高锰焊丝( (如如H08MnA)H08MnA)或或某些合金钢焊丝。某些合金钢焊丝。3 3 焊接低合金钢

35、结构时，应选用中性或碱性焊剂。焊接低合金钢结构时，应选用中性或碱性焊剂。当焊接强度级别高而低温韧性好的低合金钢时，须选用碱度当焊接强度级别高而低温韧性好的低合金钢时，须选用碱度较高的焊剂。较高的焊剂。（三）焊剂的选用（三）焊剂的选用2.3 对焊剂的质量要求（一）熔炼焊剂（一）熔炼焊剂 1 1、高、高SiSi焊剂焊剂 以硅酸盐为主的焊以硅酸盐为主的焊剂，焊剂中含剂，焊剂中含SiOSiO2 2 30% 30%。图图2-62-6，焊剂中，焊剂中SiO2SiO2浓度对焊缝浓度对焊缝 金属金属SiSi增量的影响增量的影响焊缝中焊缝中SiSi的原始含量：的原始含量：1010，20.3% 20.3% 可向焊

36、缝金属中过可向焊缝金属中过渡渡SiSi 2.4 焊剂的性能及用途根据焊剂含根据焊剂含MnOMnO数量：数量：高高MnMn焊剂，中焊剂，中MnMn焊剂，低焊剂，低MnMn焊剂，无焊剂，无MnMn焊剂焊剂 图图2-7 2-7 焊剂中焊剂中MnOMnO浓度对焊缝浓度对焊缝MnMn含量的影响含量的影响 MnMn0 0焊丝中焊丝中MnMn原始含量原始含量,Mn,Mnw w焊缝中含焊缝中含MnMn量量,Siw ,Siw 焊缝中含焊缝中含SiSi量量2.4 焊剂的性能及用途焊接低碳钢或某些合金钢时，焊剂与焊丝的配合：焊接低碳钢或某些合金钢时，焊剂与焊丝的配合： （1 1）高）高SiSi低低MnMn或无或无M

37、nMn焊剂焊剂/ /高高MnMn焊丝（焊丝（Mn=1.5%Mn=1.5% 1.9%1.9%） （2 2）高）高SiSi中中MnMn焊剂焊剂/ /含含MnMn焊丝（焊丝（Mn=0.8%Mn=0.8% 1.1%1.1%） （3 3）高）高SiSi高高MnMn焊剂焊剂/ /低碳钢焊丝或含低碳钢焊丝或含MnMn焊丝焊丝 应用最广泛的配合方式应用最广泛的配合方式 2.4 焊剂的性能及用途2 2 中硅焊剂中硅焊剂 含含SiOSiO2 2的数量较少，碱性氧化物的数量较少，碱性氧化物CaOCaO或或MgOMgO的含量较多，碱度较的含量较多，碱度较高。大多数中硅焊剂属于弱氧化性焊剂，焊缝金属含氧量较低高。大多数

38、中硅焊剂属于弱氧化性焊剂，焊缝金属含氧量较低，所以焊缝的韧性高。，所以焊缝的韧性高。这类焊剂配合适当的焊丝可用于焊接合金结构钢。中硅焊剂这类焊剂配合适当的焊丝可用于焊接合金结构钢。中硅焊剂的焊缝金属含氢量较高，对于提高焊缝金属抗冷裂纹的能力是的焊缝金属含氢量较高，对于提高焊缝金属抗冷裂纹的能力是很不利的。很不利的。加入相当数量的加入相当数量的FeOFeO，提高焊剂的氧化性，减少焊缝金属的含，提高焊剂的氧化性，减少焊缝金属的含氢量。氢量。3 3 低硅焊剂低硅焊剂 焊剂是由焊剂是由CaOCaO、A1A12 2O O3 3、MgOMgO、CaFCaF2 2等组成。焊剂对于金属基本等组成。焊剂对于金属

39、基本上没有氧化作用。配合相应焊丝可用来焊接高合金钢，如不锈上没有氧化作用。配合相应焊丝可用来焊接高合金钢，如不锈钢、热强钢等。钢、热强钢等。2.4 焊剂的性能及用途(1)(1)可以连续生产，劳动条件较好，成本低。可以连续生产，劳动条件较好，成本低。(2)(2)焊剂碱度可在较大范围内调节。具有良好的稳弧性及脱渣焊剂碱度可在较大范围内调节。具有良好的稳弧性及脱渣性，并可交直流两用，烟尘量也很小。性，并可交直流两用，烟尘量也很小。(3)(3)由于烧结焊剂碱度高，冶金效果好，能获得较好强度、塑由于烧结焊剂碱度高，冶金效果好，能获得较好强度、塑性和韧性的配合。性和韧性的配合。(4)(4)可加入脱氧剂及其

40、它合金，比熔炼焊剂更好的抗锈能力。可加入脱氧剂及其它合金，比熔炼焊剂更好的抗锈能力。(5)(5)松装密度较小，焊剂消耗量较少。可以采用大的焊接电流松装密度较小，焊剂消耗量较少。可以采用大的焊接电流值，焊接速度高，适用于多丝大电流高速自动埋弧焊工艺。值，焊接速度高，适用于多丝大电流高速自动埋弧焊工艺。(6)(6)烧结焊剂颗粒圆滑，在管道中输送和回收焊剂时阻力较小烧结焊剂颗粒圆滑，在管道中输送和回收焊剂时阻力较小。(7)(7)缺点是吸潮性较大。焊缝成分易随焊接工艺参数变化而波缺点是吸潮性较大。焊缝成分易随焊接工艺参数变化而波动。动。（二）烧结焊剂（二）烧结焊剂 2.4 焊剂的性能及用途（二）烧结焊

41、剂（二）烧结焊剂 （1 1）SJ101 SJ101 氟碱型烧结焊剂，属于碱性焊剂。氟碱型烧结焊剂，属于碱性焊剂。 灰色圆形颗粒状。灰色圆形颗粒状。焊剂成分为：焊剂成分为：（SiOSiO2 2+TiO+TiO2 2）=25%=25%， （CaO+MgOCaO+MgO）=30%=30%， （AlAl2 2O O3 3+MnO+MnO）=25%=25%， CaFCaF2 2=20%=20%。配合配合H08MnAH08MnA、H08MnMoAH08MnMoA、H08Mn2MoAH08Mn2MoA、H10Mn2H10Mn2等焊丝等焊丝可焊接多种低合金结构钢，用于锅炉、压力容器以及可焊接多种低合金结构钢，

42、用于锅炉、压力容器以及管道等重要结构，焊缝金属具有较高的低温冲击韧度。管道等重要结构，焊缝金属具有较高的低温冲击韧度。用于多丝埋弧焊，特别适用于大直径容器的双面单道用于多丝埋弧焊，特别适用于大直径容器的双面单道焊焊。 2.4 焊剂的性能及用途（2 2）SJ301 SJ301 硅钙型烧结焊剂，属于中性焊剂。硅钙型烧结焊剂，属于中性焊剂。黑色圆形颗粒状。黑色圆形颗粒状。焊剂成分为：焊剂成分为：（SiOSiO2 2+TiO+TiO2 2）=40%=40%，（，（CaO+MgOCaO+MgO）=25%=25%，（，（AlAl2 2O O3 3+MnO+MnO）=25%=25%，CaFCaF2 2=10

43、%=10%。 配合配合H08MnAH08MnA、H08MnMoAH08MnMoA、H10Mn2H10Mn2等焊丝可焊等焊丝可焊接普通结构钢、锅炉钢、管线钢等。可用于多丝接普通结构钢、锅炉钢、管线钢等。可用于多丝快速焊接，特别适用于双面单道焊。快速焊接，特别适用于双面单道焊。 属于短渣，可焊接小直径的管线。属于短渣，可焊接小直径的管线。 2.4 焊剂的性能及用途03焊 丝PART THREE3.1 焊丝的种类惰性气体保护焊惰性气体保护焊 TIG，MIG焊焊丝丝实芯焊丝实芯焊丝药芯焊丝药芯焊丝埋弧焊、电渣焊埋弧焊、电渣焊气体保护焊气体保护焊自保护焊自保护焊活性气体保护焊（活性气体保护焊（MAG）C

44、O2、CO2O2，CO2Ar埋弧焊埋弧焊气体保护焊（气体保护焊（CO2焊，焊，CO2Ar焊）焊）自保护焊自保护焊3.2 焊丝的型号与牌号 1 实芯焊丝牌号实芯焊丝牌号 “H”表示焊接用实芯焊丝；后面表示焊接用实芯焊丝；后面一位或二位数字表示一位或二位数字表示含碳含碳量；其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同。量；其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同。 “A”表示表示硫、磷含量要求低的优质钢硫、磷含量要求低的优质钢，“E”表示表示硫、磷含量要硫、磷含量要求特别低的特优质钢求特别低的特优质钢。3.2 焊丝的型号与牌号2 实芯实芯焊丝型号焊丝型号“ER”表示焊丝，表示焊丝，

45、ER后面的后面的两位数字两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度，表示熔敷金属的最低抗拉强度，短划短划“-”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号。后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号。如还附加其它化学元素时，直接用元素符号表示，并以短如还附加其它化学元素时，直接用元素符号表示，并以短划划“-”与前面数字分开。与前面数字分开。3.2 焊丝的型号与牌号3.2 焊丝的型号与牌号(2)高强钢用焊丝高强钢用焊丝3.2 焊丝的型号与牌号三、药芯焊丝三、药芯焊丝 药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面形状经轧拔加工制成的焊丝。面形状经轧拔加工制成的焊丝。 药芯焊

46、丝也称为药芯焊丝也称为粉芯焊丝、管状焊丝或折叠焊粉芯焊丝、管状焊丝或折叠焊丝丝，用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊，是一种很，用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊，是一种很有发展前途的焊接材料。有发展前途的焊接材料。 与实芯焊丝相比，药芯焊丝由于具有工艺性好与实芯焊丝相比，药芯焊丝由于具有工艺性好、飞溅小、焊缝成形美观、可采用大电流进行全位置、飞溅小、焊缝成形美观、可采用大电流进行全位置焊接和熔敷效率高等优点。焊接和熔敷效率高等优点。 3.2 焊丝的型号与牌号（一）药芯焊丝的种类与特性（一）药芯焊丝的种类与特性1 根据焊丝结构，药芯焊丝可分有缝焊丝和无缝焊丝。无缝焊根据焊丝结构，药芯焊丝可分有缝焊丝

47、和无缝焊丝。无缝焊丝可镀铜，性能好、成本低，成为今后发展方向。丝可镀铜，性能好、成本低，成为今后发展方向。2 根据是否有保护气体，药芯焊丝可分为气体保护焊丝和自保根据是否有保护气体，药芯焊丝可分为气体保护焊丝和自保护焊。护焊。3 根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂，可分为根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂，可分为“药粉型药粉型”(有造渣剂有造渣剂)焊丝和焊丝和“金属粉型金属粉型”(无造渣剂无造渣剂)焊丝；焊丝；4 按照渣的碱度，可分为钛型按照渣的碱度，可分为钛型(酸性渣酸性渣)、钛钙型、钛钙型(中性或弱碱性中性或弱碱性渣渣)和钙型和钙型(碱性渣碱性渣)焊丝。焊丝。5 药芯焊丝的截面形状：分

48、为简单断面的药芯焊丝的截面形状：分为简单断面的“O”形和复杂断面形和复杂断面的折叠形两类，折叠形又可分为梅花形、的折叠形两类，折叠形又可分为梅花形、T形、形、E形和中间形和中间填丝形等。填丝形等。药芯焊丝的截面形状 a) O型 b) 梅花型 c) T型 d) E型 e) 双层药芯3.2 焊丝的型号与牌号（二）药芯焊丝的型号与牌号（二）药芯焊丝的型号与牌号3.2 焊丝的型号与牌号（二）药芯焊丝的型号与牌号二）药芯焊丝的型号与牌号 1 药芯焊丝的型号药芯焊丝的型号 根据根据GB10045-88的规定，药芯焊丝型号由焊丝类型代号和焊缝的规定，药芯焊丝型号由焊丝类型代号和焊缝金属的力学性能两部分组成。

49、金属的力学性能两部分组成。“EF”表示药芯焊丝代号，表示药芯焊丝代号，第一位数字第一位数字表示适用的焊接位置：表示适用的焊接位置：“0”表示表示用于平焊和横焊用于平焊和横焊，“1”表示用于表示用于全位置焊全位置焊。代号后面。代号后面的第二位数字或字母为分类代号。的第二位数字或字母为分类代号。“-”后后用四位数字表示焊缝的力学性能：用四位数字表示焊缝的力学性能：前两位数字表示最小抗拉强度；前两位数字表示最小抗拉强度；后两位数字表示冲击吸收功，其中第一位数为后两位数字表示冲击吸收功，其中第一位数为冲击吸收功不小冲击吸收功不小于于27J所对应的试验温度所对应的试验温度，第二位数为，第二位数为冲击吸收

50、功不小于冲击吸收功不小于47J所所对应的试验温度对应的试验温度。3.2 焊丝的型号与牌号药芯焊丝分类及类型代号焊缝金 属强度系列 焊缝金属冲击吸收功(V型缺口)2 药芯焊丝的牌号药芯焊丝的牌号 “Y”表示药芯焊丝，表示药芯焊丝， 第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相同；第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相同；“-”后面的数字表示焊接时的保护方法；药芯焊丝有特殊性能和后面的数字表示焊接时的保护方法；药芯焊丝有特殊性能和用途时，在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母用途时，在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母(一般不超过两个一般不超过两个)。 药芯焊丝牌号药芯焊